岩溶区坡耕地土壤养分空间变异及其影响因子分析

对重庆市北碚区中梁山坡耕地上的100 m×100 m标准样地进行网格取样,利用地统计学方法分析了25个土壤样品的有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾等7种土壤养分的含量。结果表明:试验样地中有机质、全磷、全钾和速效钾具有较强的空间相关性,速效磷具有中等的空间相关性,全氮和碱解氮的空间相关性较弱。在试验样地的不同坡位上,各土壤养分的空间分布具有不同的特征,其中有机质、碱解氮、全磷和速效磷在坡顶、上坡和中坡位置含量较高;全氮、全钾和速效钾在坡底含量较高,往坡顶逐步降低。对土壤养分和环境因子的相关性分析表明:全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾的空间变异主要受环境因子中地质、地貌、土层厚度等结构性因子的影响,而有机质的空间变异主要受植被种植类型、耕作程度等随机性因子的影响。     

乌鲁木齐县蔬菜地土壤养分空间变异研究

以乌鲁木齐县蔬菜主产区的三个乡为例,采用GIS与地统计学相结合的方法对其耕层土壤(0～20 cm)的有机质、全氮、速效氮、速效磷、速效钾等5种养分要素的空间变异特征进行分析.结果表明:全氮变异函数曲线的理论模型能很好地符合球状模型;有机质、碱解氮、速效磷、速效钾的变异函数曲线则符合线性无基台模型.有机质、速效磷和速效钾具有很强的空间相关性,说明受母质、地形、土壤类型等自然的结构性因素影响较大;碱解氮具有中等的空间相关性,说明对施肥、作物、管理水平等随机因素引起的空间相关性起很大作用;全氮的空间相关性很弱,说明人为活动严重削弱了结构性因素造成强的自相关作用.     

基于地统计学的土壤养分空间变异研究进展

土壤养分具有高度空间变异性,这是由自然因素和人为因素共同作用的结果。土壤养分空间变异性研究方法经历了由传统统计学到地统计学再到新型辅助技术的不断改进过程,目前最常用的方法是地统计学。论述了地统计学基本原理及地统计学在土壤养分空间变异研究中的应用,介绍了国内外基于地统计学研究的现状与成果,并分析了当前研究所存在的问题和发展趋势。     

耕地土壤养分空间变异特征研究

[目的]对南疆岳普湖县耕地土壤养分空间变异进行分析,寻找耕地土壤养分分布规律,为耕地土壤改良、合理配方施肥提供理论支持.[方法]应用GIS技术结合地统计学,对研究区耕地土壤进行采集,分析0～20 cm土层有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量.[结果]研究区土壤总体表现出养分不足的特征,4种养分含量均属于中等程度变异.[结论]有机质、碱解氮与速效钾含量的分布规律主要与土壤母质、气候条件等结构性因素的影响有关,而有效磷的分布规律主要与施肥及耕作方式的影响有关.在研究区土地耕种过程中,应注意节水保肥,防止养分损失以及土壤次生盐渍化.     

土壤养分空间变异研究进展

简要分析了土壤养分空间变异研究的采样策略;简要介绍了土壤养分空间变异性的研究方法;在对不同尺度的土壤养分空间变异研究进展回顾的基础上提出了土壤养分空间变异研究中存在的问题并对未来进行了展望。     

农田土壤养分空间变异特征研究

以浙江宁波市三七市镇1个面积为256．2hm^2的农业示范区为研究区域,运用地统计学与GIS相结合的方法对其土壤养分的空间变异特征展开研究．结果表明,速效钾、有机质和pH值的C0／（C0＋C）〈25％,表现出强烈的空间相关性,碱解氮和有效磷的C0／（C0＋C）为25％～75％,具有中等的空间相关性．通过Kriging插值并依据养分的分级标准,所得的空间变异图能很好地反映农田土壤养分的空间变异特征和丰缺状况．几种养分要素中碱解氮、有效磷和有机质含量总体丰富,而速效钾的含量处于中低水平,有机质和pH的空间变异不明显．     

皖东江淮丘陵区农田土壤养分空间变异研究

以位于江淮丘陵区的安徽省滁州市为例,采用GIS与地统计学相结合的方法,对农田土壤(0～20 cm)中有机质、全氮、有效磷及速效钾4种养分要素空间变异特征进行了分析。通过分析,得出土壤养分要素的空间分布规律和丰缺状况,为农田土壤养分的分区管理和科学施肥提供参考。     

荒漠草原区土壤养分空间变异及评价

采用经典统计学和地统计学相结合的方法,结合GIS技术,分析了宁夏红寺堡孙家滩园区（0～20 cm）土层土壤养分的空间变异特征,并运用普通克里格（Kriging）进行最优插值,制作了土壤碱解氮（AN）、速效钾（AK）、速效磷（AP）、全氮（TN）、全磷（TP）、有机质（OM）及pH的空间分布图.研究表明,速效磷变异系数最大为82％,pH变异系数最小为4％,变异系数由大到小依次为速效磷＞全磷＞全氮＞速效钾＞碱解氮＞有机质＞pH.各土壤养分都具有良好的半方差结构,pH、速效钾、全磷和有机质符合球状模型,碱解氮和速效磷符合线性模型,而全氮符合指数模型.在空间自相关范围上,全氮最大为37 750m,全磷最小为1 340 m.采用Kriging最优内插法对未测点进行了估值,绘制了等值线图,各种土样养分都在一定程度上受地形、土壤类型、土地利用方式、施肥等因素的影响,且均表现出明显不同的分布规律,土壤综合肥力水平较低.该研究揭示了孙家滩园区土壤养分的空间分布规律,对于实施精准农业和草地的可持续利用具有积极意义.     

平顶山市土壤速效养分空间变异分析

基于地理信息系统(GIS)和地统计学研究了平顶山烟区土壤耕层碱解氮、速效磷、速效钾的空间变异规律.应用GIS将588个采样点数据同其地理坐标相结合,在地市级大范围内进行地统计学分析.研究表明,碱解氮、速效磷、速效钾经对数变换后,样点数据呈正态分布;利用半方差函数模拟变异函数曲线,三者均符合球状模型;3种养分要素的空间自相关程度都属于中等的空间自相关,但空间相关的尺度范围不同,速效磷空间相关尺度最大,速效钾的相关尺度最小;经交叉验证,模拟的球状模型可较好的对整个区域进行插值预测.插值结果表明,速效氮和速效磷在西北到东南的方向上有明显的结构性,速效钾的方向结构性不明显.     

基于GIS和地统计学的土壤养分空间变异分析

运用GIS和地统计学相结合的方法研究了新郑市土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾的空间变异情况。结果表明,有机质、全氮和速效钾的变异系数在29%～45%,有效磷变异系数最大为75%;通过地统计学的半方差函数分析,有机质和全氮空间变异性表现朝均一化方向发展,都具有中等空间相关性,有效磷空间相关性最弱,主要受随机性因素的影响;采用克立格方法进行最优内插,绘制了养分含量分布图,并对其空间变异进行了初步分析。本研究为有效利用土壤和因地制宜开展施肥工作提供依据。     

典型岩溶区土壤颜色空间自相关和空间分布研究

基于自定义的土壤颜色量化方法,运用地统计学与GIS技术,将室内布点和实地监测相结合,对果化示范区土壤颜色的空间自相关和空间分布进行了研究。结果表明,果化示范区土壤颜色的空间分布存在正向的全局空间自相关,空间自相关尺度为2 200 m。土壤颜色的空间样点呈现出平行线型的空间分布格局,土壤颜色的空间结构在1~2 200 m区间内为空间集聚,在2 200~2 800 m区间内为空间孤立。示范区棕色土壤广泛分布,黄棕色和黄褐色土壤仅呈小块状的零星分布。     

洛阳烟区土壤养分演变及不同茬口土壤特性分析

为制定洛阳不同区域烟草施肥方案,提高烟草生产效益,于2011年对洛阳烟区3个主要植烟县共525个土壤样品进行分析,并与2002年烟田土壤分析结果进行对比。结果表明,全市土壤有机质含量平均为13.2g/kg,有78.1%的土壤有机质在适宜范围;速效氮含量偏高(>65mg/kg)的土壤占16.6%;土壤速效磷平均含量为9.52mg/kg,有68.8%的土壤速效磷处于缺乏或极缺的状态;土壤速效钾平均含量为183.1mg/kg;全市土壤有效铜、有效铁基本不缺乏,缺锰的烟田主要集中在洛宁烟区,全市有68%烟田施锌有效,有效硼普遍缺乏,水溶性氯离子含量整体适宜。同2002年相比,土壤有机质和速效氮含量有增加的趋势,土壤速效磷有较大幅度下降,土壤速效钾含量略有下降,微量元素中有效锌略有降低,有效硼下降幅度较大,土壤氯离子有较明显的下降。对烟区不同茬口土壤养分特征分析表明,不同茬口烟田养分存在明显差异,土壤速效氮含量以玉米和花生茬烟田较高,红薯和大豆茬烟田土壤速效磷明显低于其他作物茬口,土壤速效钾以花生茬最低,不同茬口烟田微量元素含量也存在一定差异。     

喀斯特峰丛洼地小流域表层土壤养分的空间异质性

为研究喀斯特峰丛洼地小流域土壤化学性质的空间变异性,基于规则网格取样(80m×80m),测定了典型喀斯特峰丛洼地木连喀斯特小流域163个表层(0cm~20cm)土壤样点基本养分全氮TN(total nitrogen)、全磷TP(total phosphorus)、全钾TK(total potassium)、有效氮AN(available nitrogen)、速效磷AP(available phosphorus)、速效钾AK(available potassium)、有机质SOM(soil organic matter)含量和pH值,并利用经典统计学和地统计方法进行了空间变异特征分析。结果表明:研究区土壤这8种指标数值的差异及变异系数均较大,各项土壤养分指标的变异程度依次为TK >AP >AN >TN >SOM >AK >TP >pH。不同养分指标具有不同的空间结构和最佳拟合模型,除TK和pH呈现强烈空间自相关、变程较短、空间依赖性较强外,其余6种指标(TN、TP、AN、AP、AK、SOM)均呈中等空间自相关,变程较长,空间连续性较好。Kriging等值线图直观、清晰的反映了研究区土壤养分空间格局。TN、AN、SOM的Kriging等值线图相似并且它们的空间分布趋势与pH正好相反,TP和AP的Kriging等值线图相似,TK和AK的Kriging等值线图相似。除pH外,木连喀斯特小流域养分空间格局可概括为:东边高,西边低,南边高,北边低,洼地高,坡地低。人为干扰和自然条件(地形、地貌、植被、裸岩率、坡度、坡向)是土壤养分空间异质性的主要影响因素。     

喀斯特地貌不同坡度下土壤侵蚀经验模型研究

为了进一步认识喀斯特山区土壤侵蚀特征及准确估算土壤侵蚀量,通过对野外调查结果、已有研究成果的综合评判,选取坡度、雨强、植被覆盖度及裸岩率为主要土壤侵蚀因子,选取该区域广布的黄壤作为试验土样,采用针管式人工降雨模拟装置,模拟不同坡度条件下雨强、植被覆盖度、裸岩率与土壤侵蚀量之间的相关性,并对试验数据进行多元线性回归、逐步回归和多元非线性回归分析,建立不同坡度条件下土壤侵蚀模数的多因子方程,筛选出不同坡度下复相关系数较高的回归模型,对模型精度进行了分析.结果表明:1)非线性回归模型达到极显著或非常显著水平(0.692＜R2＜0.988),线性回归模型达到显著水平(0.523＜R2＜0.634).2)当坡度为6°、16°、26°、36°时,侵蚀模数的影响程度随着坡度的增大先减小后增大;侵蚀因子对侵蚀模数的影响程度为雨强＞植被覆盖度＞裸岩率.3)模型具有较好的预报精度,对缓坡、陡坡侵蚀产沙预测较准.研究初步揭示了喀斯特地区侵蚀模数与侵蚀因子的相关关系.     

冒山小流域不同地形和土地利用下的土壤养分空间变异特征

土壤养分是植物生长的物质保障,地形及人类活动均会影响土壤性状的空间分布。以东北黑土区冒山小流域为例,将GIS技术与地统计学方法相结合,对土壤养分的空间分布特征进行分析,并探讨了地形因子、土地利用方式及其交互作用对土壤养分空间变异的影响。结果表明：①冒山小流域土壤养分分布符合正态分布,土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾变异系数为1734%～4081%。②土壤养分空间分布总体呈现由西北向东南递增,在流域中间位置较东西两侧含量偏高。③海拔因子和坡度因子均与土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾呈显著负相关,坡向因子与表层土壤养分含量不存在显著相关关系。④海拔因子与土地利用的交互作用对表层土壤养分含量影响显著,坡度因子和坡向因子与土地利用交互作用对表层土壤养分没有显著影响。     

The Heterogeneity and Its Influencing Factors of Soil Nutrients in Peak-Cluster Depression Areas of Karst Region

By selecting a typical peak-cluster depression area of karst region in Southwest China, we evaluated the effect of land use types and topographic factors on soil nutrients. Grid and line sampling methods were used to sample soil in depression and slope lands respectively, and classical statistical tools were applied to analyze the spatial variability character of soil organic carbon （SOC）, total nitrogen （TN）, total phosphorus （TP）, total potassium （TK）, available nitrogen （AN）, available phosphorus （AP）, available potassium （AK）, pH, and C/N. It was found that land use type was the dominant factor that effected the spatial heterogeneity of SOC, TN, TP, TK, AN, and AP. The content of SOC, TN, and AN decreased with the increase of land use intensity. Due to high fertilizer input, TP and AP in tillage fields were higher than those in the other land use types. TK had no obvious change trend among various land use types. Topographic factors had a significant effect on SOC, TN, TP, AN, AP, AK, and pH. Habitat factor was the dominant factor that effected AK. Altitude factor was the dominant factor for pH. However, all of these factors had no significant effect on C/N. Tillage practice had important effect on soil nutrients loss and soil degradation in the fragile karst ecosystem, and the input of organic manure should be increased in this region.     

坡耕地侵蚀泥沙养分富集规律研究

通过人工模拟降雨,研究了雨前样和泥沙样中有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷等土壤养分含量的变化。结果表明土壤受侵蚀后,有机质、全氮和碱解氮流失的“富集”现象明显,而全磷和速效磷却无明显的“富集”现象。有机质与全氮的富集率基本一致,碱解氮的富集率较高。其中有机质富集率为-10.89%～120.63%,平均为26.38%;全氮富集率为-22.35%～158.62%,平均为23.91%;碱解氮富集率为-63.83%～350.00%,平均为52.41%。泥沙粘粒的“富集”导致与粘粒结合较强的有机质和氮产生“富集”;缺磷及磷与土壤粘粒结合较弱是磷不“富集”的原因。     

地统计学在土壤性状空间变异性研究中的应用

介绍了土壤性状研究中引入地统计学的科学依据、地统计学的基本原理和地统计学在红壤稻田土壤养分研究上的应用前景。在地统计学的区域化变量理论和变异函数的基础上,建立了一套对红壤稻田土壤养分的空间变异性进行定量化的较系统的研究方法。     

塔河下游典型绿洲灌区土壤盐分空间变异特征

【目的】 研究典型绿洲灌区不同深度土壤的盐渍化特征和空间分布状况。【方法】 运用GPS定位技术进行调查与采样,并结合室内样品测定结果,对塔里木河下游31团灌区土壤盐分含量和各盐分离子含量进行地统计分析和Kriging空间插值。【结果】 研究区内土壤总体呈碱性,盐分组成以氯化物-硫酸盐为主,受季节及灌溉影响,秋季蒸发强烈处于积盐阶段,根域层(0~60 cm)土壤盐分均大于深层(60~100 cm)土壤盐分。根域层盐分、Cl^-、Mg²⁺、SO^2-₄的半方差函数拟合模型符合指数模型,深层盐分、K⁺+Na⁺符合高斯模型,HCO^-₃、Ca²⁺符合球状模型。根域层盐分大多处于轻、中度盐渍化,重度盐渍化区域主要集中在研究区中部荒漠化程度高、地形复杂的区域,深层土壤盐分受秋季潜水蒸发影响,绝大部分处于轻度盐渍化,变化范围小,分布较为均匀。各土层中阴离子均以SO^2-₄为主,阳离子均以K⁺和Na⁺为主,SO^2-₄、Cl^-、K⁺+Na⁺与根域层土壤盐分有着相同的分布特征。【结论】 31团灌区土壤含盐量较高,各层土壤均处于不同程度的盐渍化状态,47.12%的根域层(0~60 cm)土壤盐分处于中度盐渍化状态,90.01%的深层(60~100 cm)土壤盐分处于轻度盐渍化状态。     

基于GIS的陆良烟区土壤主要养分空间变异特征

采用GPS定位技术,在陆良烟区采集土壤样品340个,运用地统计学和经典统计学研究了区域植烟土壤主要养分的总体特征、空间变异特征和丰缺格局。结果表明,植烟土壤全氮、全磷和全钾平均含量分别为1.44 g/kg、0.92 g/kg和11.57 g/kg,速效氮、速效磷和速效钾平均含量分别为110.12 mg/kg、44.71mg/kg和131.45 mg/kg。土壤养分的块金效应介于28.30%~48.41%,表现为中等的空间相关性,空间变异受结构性因素和随机性因素共同影响。土壤全氮和速效氮含量中等,44.33%面积的土壤全氮含量过高,22.25%面积的土壤速效氮含量过高;土壤全磷含量较低,96.64%面积的土壤全磷含量缺乏,土壤速效磷丰富,48.07%面积的土壤速效磷含量过高;土壤全钾含量极低,97.68%面积的土壤全钾含量缺乏,速效钾含量中等,14.44%面积的土壤速效钾含量缺乏。